Question

取一定质量的均匀固体混合物Cu、CuO和Cu₂O，将其分成两等份，取其中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量减少3.20 g，另一份中加入500 mL稀硝酸（其还原产物为NO），固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO气体4.48 L，则所用硝酸的物质的量浓度为

A．2.0 mol/L    B．2.4 mol/L    C．1.2 mol/L    D．1.0 mol/L

Answer

B

【解析】将Cu2O拆分为Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的氢气还原，反应后固体质量减少3.20g，减少的为O原子，所以n(O)=3.20 g/16 g/mol=0.2 mol，据Cu元素守恒可知n（CuO）=n（O）=0.2 mol；另一份中加入500 mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，溶液中溶质为Cu(NO3)2，且同时收集到标准状况下NO气体4.48 L，n(NO)=4.48 L/22.4 L/mol =0.2 mol，根据电子转移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n（Cu）=3n（NO）=3×0.2 mol，n（Cu）=0.3 mol，由铜元素守恒可知n[Cu(NO3)2]=n（CuO）+n（Cu）=0.2 mol+0.3 mol=0.5 mol，根据氮元素守恒可知n（HNO3）=n（NO）+2n[Cu(NO3)2]=0.2 mol+2×0.5 mol=1.2 mol，硝酸的浓度为1.2 mol/0.5 L=2.4 mol/L。答案选B。